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为解决黑色素瘤脑转移（MBM）治疗耐药及疗效有限的问题，研究人员探讨 Notch1 和 ChK1 共抑制作用。发现抗 - N1 联合 Prexaserib 可加剧 DNA 损伤、促进肿瘤细胞死亡，显著延长 MBM 小鼠存活期，为 MBM 治疗提供新策略。
论文解读
研究背景
黑色素瘤脑转移（Melanoma Brain Metastases, MBM）是晚期黑色素瘤患者的主要死亡原因之一。目前，MBM 的标准治疗包括立体定向放射外科（SRS）、靶向治疗和免疫治疗，但疗效受限：靶向治疗易出现耐药，仅约半数患者对免疫治疗有响应，而黑色素瘤细胞对放疗所致 DNA 损伤的固有抵抗性也限制了放疗效果。因此，开发新的治疗策略以克服这些挑战迫在眉睫。
Notch1 信号通路在黑色素瘤的多个关键生物学过程中起重要作用，包括细胞生长、存活和肿瘤微环境调控。已有研究表明，Notch1 在超过 60% 的黑色素瘤中高表达，且其抑制可增强抗 PD1 免疫治疗的效果。然而，Notch1 在 MBM 中的具体作用及与 DNA 修复通路的关联尚不清楚。基于此，美国迈阿密大学米勒医学院（University of Miami Miller School of Medicine）的研究团队开展了相关研究，探索 Notch1 与 DNA 修复因子 ChK1 的联合抑制对 MBM 的治疗潜力。
研究机构与核心结论
美国迈阿密大学米勒医学院的研究人员通过体内外实验发现，Notch1 抑制可通过减少组蛋白供应诱导基因组不稳定和 DNA 复制应激，进而激活 ATR/ChK1 DNA 损伤响应通路。而联合抑制 Notch1（通过抗 - N1 抗体）和 ChK1（通过 Prexaserib）可显著加剧 DNA 损伤，诱导肿瘤细胞死亡，并延长 MBM 荷瘤小鼠的生存期。该研究为 MBM 提供了一种潜在的新型联合治疗策略，相关成果发表在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》。
主要技术方法
- 细胞实验：使用 K457 和 A375 黑色素瘤细胞系，通过 Trypan Blue 染色、集落形成实验检测细胞存活与增殖。
- 分子生物学技术：RNA 测序（RNA-seq）分析基因表达变化，免疫印迹（Western Blot）检测蛋白水平（如 Notch1、ChK1 磷酸化、组蛋白 H2A.X、H3、H4 等）。
- DNA 损伤检测：DNA 纤维分析（DNA Fiber Assay）评估复制叉速度，γH2AX 焦点计数和中性彗星实验（Comet Assay）量化双链断裂（DSBs）。
- 动物模型：构建 A375-luciferase 标记的 MBM 荷瘤小鼠模型，通过生物发光成像（BLI）监测肿瘤生长， Kaplan-Meier 生存分析评估治疗效果。
研究结果
Notch1 信号在 MBM 中的表达：通过分析公共 RNAseq 和单细胞 RNAseq 数据集，发现 Notch1 信号在 MBM 与颅外转移灶中表达水平相似，且在不同原发灶的脑转移中无显著差异，表明 Notch1 通路在 MBM 中具有潜在治疗价值。
Notch1 抑制诱导基因组不稳定：RNA-seq 显示，抗 - N1 处理的 K457 细胞中 DNA 复制和组蛋白相关通路显著下调，组蛋白 H2A、H2B、H3、H4 蛋白水平降低 50%-80%。细胞周期分析表明，G2/M 期细胞比例增加，S 期减少，DNA 纤维分析显示复制叉速度减慢，γH2AX 焦点和彗星实验证实 DNA 损伤增加，表明 Notch1 抑制通过组蛋白缺乏诱导复制应激和 DNA 损伤。
ChK1 抑制加剧 DNA 损伤：抗 - N1 处理激活 ChK1 磷酸化（S345 位点），提示 ATR/ChK1 通路被激活以应对 DNA 损伤。联合使用 ChK1 抑制剂 Prexaserib 可进一步降低复制叉速度，增加 γH2AX 焦点和 DSBs，表明双重抑制导致更严重的基因组不稳定。
协同诱导细胞死亡：抗 - N1 与 Prexaserib 联合处理显著增加 A375 和 K457 细胞的凋亡和有丝分裂灾难（通过 cleaved-caspase-3 和 Ki67 双阳性细胞检测），集落形成能力几乎完全丧失，而正常黑色素细胞和 fibroblasts 不受影响，显示选择性毒性。
体内治疗效果：在 MBM 荷瘤小鼠中，联合治疗组肿瘤生长显著减缓，中位生存期较对照组延长约 30%，单药治疗仅轻度延长生存期，证实联合疗法的有效性。
结论与意义
本研究首次揭示 Notch1 抑制通过组蛋白缺乏诱导复制应激和 DNA 损伤，激活 ATR/ChK1 通路，而联合抑制 Notch1 和 ChK1 可协同加剧损伤，诱导肿瘤细胞死亡。这一发现为 MBM 提供了 “双通路阻断” 的治疗策略，有望克服现有疗法的耐药性和局限性。由于 Prexaserib 已进入临床试验阶段，抗 - N1 抗体具有选择性，该联合疗法可能成为 MBM 治疗的新选择，未来可进一步探索其与放疗、免疫治疗的联合应用潜力。研究结果不仅拓展了对 MBM 发病机制的理解，也为开发靶向基因组不稳定的癌症疗法提供了理论依据。
